1材料概述

CuZn40Al2是一种符合德国标准DIN 17660（牌号为2.0550）的铝黄铜。其名称直观反映了基础成分：铜（Cu）含量约为60%，锌（Zn）含量约为40%，同时添加了约2%的铝（Al）作为关键合金元素。这种成分设计使其成为一种高强度、耐腐蚀的特殊黄铜合金。

该材料属于可锻合金，能够通过冷加工和热加工进行塑性成形。其微观结构中的铝元素能在表面形成致密的氧化铝保护膜，这使其在腐蚀性环境中表现出比普通黄铜更优异的性能。CuZn40Al2在退火态和冷加工态下表现出不同的力学特性，可根据应用需求进行灵活处理。

2化学成分与物理机械性能

2.1化学成份

CuZn40Al2的化学成分有严格的范围控制（按DIN 17660标准）：

铜（Cu）：55.5%～59.0%，作为基体，提供基本的耐腐蚀性和塑性。

锌（Zn）：余量，起到固溶强化作用，并平衡成本。

铝（Al）：1.3%～2.3%，是提升耐腐蚀性的关键元素，能形成保护性氧化膜。

锰（Mn）：1.0%～2.4%，改善热强性和耐蚀性。

其他元素：包括铅（Pb：0～0.8%）、铁（Fe：0～1.0%）、镍（Ni：0～2.0%）、硅（Si：0～0.8%）等。

杂质总和：严格控制不超过0.5%，以确保材料纯净度和性能稳定性。

2.2物理与机械性能

CuZn40Al2具有以下典型的物理和机械性能：

密度：约为8.1～8.5 g/cm³。

抗拉强度：在退火态下不低于450 MPa，冷加工后可提升至540-590 MPa。

屈服强度：半硬状态约为230 MPa，硬状态可达250 MPa。

断后伸长率：退火状态下不低于25%，硬状态下约为15%。

硬度：根据不同状态和应用，硬度范围较广，例如有资料显示其硬度可达110-450HB。

导电/导热性：约为纯铜的25%～30%，导热率约42 W/(m·K)。

疲劳强度：约为220～250 MPa（10⁷次循环），适合制造高负荷动态部件。

3材料特性与应用范围

3.1核心材料特性

CuZn40Al2的核心优势体现在以下几方面：

高强度与高硬度：具有优异的机械强度，适合承受高负荷的应用。

卓越的耐腐蚀性：对盐水、弱酸及高温蒸汽具有出色的抗腐蚀能力，特别适用于海洋和化工环境。

良好的加工性能：易于切削、成形，支持冷/热加工（热加工温度650～750℃），焊接性能良好（氩弧焊、钎焊）。

耐磨性：具有较好的耐磨性能，适用于轴承、齿轮等摩擦部件。

环保与可回收性：具有高可回收性，生产过程中减少废料，符合环保要求。

3.2应用范围

基于上述优异性能，CuZn40Al2被广泛应用于多个工业领域：

海洋工程：用于船舶螺旋桨、舵叶、海水泵、阀门及海洋平台紧固件，抗海水腐蚀和应力腐蚀。

机械制造：高负荷齿轮、轴承、连接件，兼顾强度与耐磨性。

汽车工业：应用于汽车、拖拉机的各种通用零件，以及发动机部件、增压器。

能源与电力：用于制造电力传输和分配设备、电线、电缆和变压器，以及核电/火电汽轮机密封环、高压电器部件。

化工设备：用于制造化工设备、管道、阀门等，耐受pH 4~10的化学介质。

精密仪器：适用于制造仪表、光学设备及电子连接器，利用其加工精度与导电性。

4供应形式与加工要点

4.1常见供应形式

为满足不同加工需求，CuZn40Al2以多种形态供应市场：

棒材：包括圆棒（直径6mm-350mm）、六角棒等，可分为光圆、黑皮圆、锻圆等不同表面状态。

板材/带材：厚度范围从超薄的带材（0.05mm-3mm）到较厚的板材（可达300mm），以卷材或平板形式供货。

管材：用于特定需求的零件制造，直径范围3-330mm，厚度0.1-8.0mm。

线材及特殊型材：可根据需求定制各种异型材。

4.2加工工艺要点

CuZn40Al2具有良好的加工性能，但在具体应用中需注意以下要点：

热加工：其热加工温度范围通常在650～750℃之间。为了优化性能，有时会进行退火处理。

焊接性：该材料易纤焊和焊接，支持氩弧焊、钎焊和电阻焊等多种焊接方法。

切削加工：具有优良的切削性能，易于获得良好的表面光洁度。

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